Projekti / Programi
01. januar 2009
- 31. december 2014
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.13.00 |
Tehnika |
Procesno strojništvo |
|
| 2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T160 |
Tehnološke vede |
Jedrsko inženirstvo in tehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.11 |
Tehniške in tehnološke vede |
Druge tehniške in tehnološke vede |
jedrska tehnika, varnostne analize, projektne nezgode, resne nezgode,termo-hidravlika, turbulentni tok, vrenje, vodni udar, parne eksplozije, aerosoli, mešanje atmosfere,trdnost, staranje materiala, utrujanje materiala, mikro-razpoke,verjetnostne varnostne analize, zanesljivost, genetski algoritmi, človeški dejavnik
Raziskovalci (24)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
85.605 |
Povzetek
Raziskovalni program Reaktorska tehnika zajema raziskave na področju jedrske energije, tehnike in varnosti. Raziskujemo pojave, do katerih prihaja pri prehodnih pojavih, nezgodah in resnih nesrečah v jedrskih elektrarnah. Poleg tega, da prispevajo k jedrski varnosti, so rezultati raziskav uporabni tudi za široki krog industrijskih procesov.
Na področju termohidravličnih vartnostnih analiz raziskujemo pojave v jedrskih elektrarnah z lahkovodnimi reaktorji, kot so: prenos toplote v enofaznem in dvofaznem turbulentnem toku, podhlajeno mehurčkasto vrenje v navpičnih kanalih, ter enofazni in dvofazni vodni udar v cevnih sistemih. Raziskujemo tudi osnovne pojave, ki so značilni za resne nesreče: parne eksplozije zaradi interakcije med hladilom in staljeno reaktorsko sredico, mešanje in razslojevanje atmosfere zadrževalnega hrama, kondenzacija vodne pare v prisotnosti nekondenzibilnih plinov ter obnašanje aerosolov (transport, kondenzacija in usedanje) v zadrževalnem hramu.
Na področju trdnostnih varnostnih analiz razvijamo nove modele, ki omogočajo napoved mikroskopskih poškodb in študij njihovega vpliva na makroskopski odziv materialov. Raziskave vključujejo simulacije nastanka in razvoja medkristalnih razpok v naključni zrnati strukturi in procese staranja.
Na področju verjetnostnih varnostnih analiz razvijamo nove metode z vpeljavo časa kot dodatne dimenzije. Verjetnostne varnostne analize integriramo z optimizacijskimi metodami, kot je simulirano izžiganje. Prav tako raziskujemo vpliv človeškega dejavnika na zanesljivost kompleksnih tehnoloških sistemov.
Pomen za razvoj znanosti
PRENOS TOPLOTE IN SNOVI Razvoji modelov vrenja in kritičnega toplotnega toka prispevajo k razvoju znanosti na področju prenosa toplote v dvofaznih tokovih. Simulacije ločenih tokov filma kapljevine ob steni in jedra plina v navpični cevi prispevajo k raziskavam razvoja tokovnih vzorcev v dvofaznem toku plin-kapljevina. Direktne numerične simulacije turbulentnega prenosa toplote prispevajo k raziskavam turbulence. Raziskave hlajenja površine s turbulentnimi curki so pomembne za razvoj znanosti na področju metod, ki povečujejo prenos toplote med trdno površino in tekočino. Raziskave na področju numeričnih simulacij turbulentnih tokov v gorivnem svežnju predstavljajo prispevek na področju dinamike tekočin v kompleksnih geometrijah. Obravnave določenih pojavov, vključene v raziskave na skalah sistemov jedrske elektrarne, prav tako prispevajo k razvoju znanosti. Posebej pomembne so raziskave pojavov, ki se v preteklosti niso upoštevali pri simulacijah (npr. večrazsežni tokovni pojavi v reaktorski posodi). Simulacije prehodnih pojavov v hladilnem sistemu reaktorja na sistemski skali prispevajo k preverjanju in izboljševanju modelov dvofaznega toka plin-kapljevina s prenosom toplote in snovi. TEŽKE NESREČE Raziskave mešanja atmosfere v zadrževalnem hramu prispevajo k raziskavam na področju vzgonskih tokov. Raziskovanje zgorevanja vodika je pomembno za razumevanje mehanizmov širjenja plamena. Raziskave parnih eksplozij prispevajo k izboljšanemu razumevanju mehanizmov strjevanja in razpada kapljic taline reaktorske sredice. CELOVITOST IN STARANJE STRUKTUR Razvoj večnivojskih simulacijskih modelov sodi med najbolj aktivna področja znanosti in tehnologij materialov in sorodnih področij. Naš predlog celovitega postopka za avtomatsko izdelavo modelov eksperimentalno opredeljenih mikrostruktur s končnimi elementi je med prvimi v svetu. Daje nam tudi pomembno konkurenčno prednost pri razvoju modelov nastanka in napredovanja razpok v realnih mikrostrukturah. Delo je hkrati pomembno za jedrsko varnost in za znanosti o materialih v splošnem. VERJETNOSTNE VARNOSTNE ANALIZE Raziskave predstavljajo prispevek na področjih teorije verjetnosti in matematičnega popisa zanesljivosti kompleksnih sistemov na osnovi integracije lastnosti posameznih komponent. Delo je hkrati pomembno za jedrsko varnost in za znanost o zanesljivosti kompleksnih sistemov v splošnem. Pomemben znanstveni prispevek je razvoj novih algoritmov za hevristično optimizacijo in njihova aplikacija na realne optimizacijske probleme.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati vseh sklopov raziskav in njihova medsebojna povezava ter dopolnjevanje tvorijo teoretično osnovo za varnostne analize, povezane z varnim in stabilnim obratovanjem jedrske elektrarne (JE) Krško ter za izpeljavo strokovnih nalog za JE Krško, upravljalca podjetje GEN energija, in Upravo RS za jedrsko varnost. Rezultati tako prispevajo neposredno in posredno h krepitvi nivoja varnostne kulture v Sloveniji. Podrobneje: raziskave na področju prenosa toplote in snovi ter težkih nesreč, tudi v kombinaciji z raziskavami celovitosti struktur in verjetnostnimi analizami, so pomembne predvsem za interdisciplinarne analize in strokovne naloge, ki zadevajo prehodne pojave in hipotetične nezgode. S tem prispevajo k trajnostnemu zagotavljanju stabilne dobave konkurenčne in okolju prijazne električne energije, ter varovanju okolja in prebivalcev. Dodatne raziskave na področju celovitosti in staranja struktur omogočajo natančnejšo napoved življenjske dobe pomembnih komponent JE Krško, kar ima prav tako neposreden vpliv na zagotavljanje dobave električne energije. Raziskave na področju verjetnostnih varnostnih analiz in tveganja prispevajo k vpeljavi verjetnostnih metod na osnovi tveganja v procese odločanja in k razvoju predpisov. Cilji vseh raziskav so zastavljeni tako, da omogočajo neposreden prenos novega znanja v podporo podaljšanju obratovanja obstoječe in predvideni gradnji nove jedrske elektrarne v Sloveniji. Pomembnost raziskav na splošnem področju jedrske varnosti (ki zadeva tudi Slovenijo) je še posebej pokazala nesreča v jedrski elektrarni Fukušima na Japonskem (marec-april 2011), kjer je bilo potrjeno, da je napoved nadaljnjega poteka nesreče pomembna za ustrezno ukrepanje in omejevanje posledic. Poleg tega je raziskovalni program povezan s študijskim programom 2. stopnje Jedrske tehnike in doktorskim študijem Jedrske tehnike, oba na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Na ta način je omogočen prenos znanja naslednjim generacijam in šolanje novih ekspertov.
Avdiovizualni viri (1)
| št. |
Naslov (s povezavo na video) |
Dogodek |
Vir |
| 1. |
Reaktorska tehnika |
Pro(mo)gram - predstavitveni filmi raziskovalnih programov |
Video predstavitev raziskovalnega programa
|
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
